鉅大鋰電 | 點擊量：0次 | 2022年09月06日
18.6% !原子層沉積工藝助力太陽能電池的功率轉換效率創新高
西班牙的研究人員開發了一種基于原子層沉積法沉積的氧化釩薄膜的n型晶體硅太陽能電池。該電池的開路電壓為631mV，短路電流為38.36mAcm-2，填充因子為75.8%。
在研究人員Universit?t大學Politècnica加泰羅尼亞（UPC）在西班牙有基于氧化釩（V制造的結晶硅太陽能電池2?5）用作空穴選擇性層膜。
他們的方法的新穎之處在于用原子層沉積(ALD)代替熱蒸發來沉積薄膜。當構建V2O5晶體光伏器件的制造工藝達到工業規模時，前者據說會產生潛在的可擴展性問題，因為它需要添加等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)鈍化層。
“原子層沉積(ALD)工藝提供了與太陽能電池制造兼容的軟和低溫沉積技術，并且它允許保形沉積薄膜，與熱蒸發工藝相比，它對工業生產具有更高程度的可擴展性，”西班牙組解釋。“此外，氧化釩薄膜在硅襯底上提供的優異表面鈍化具有潛在的優勢，可以克服使用非晶硅薄膜作為鈍化夾層的需要，從而消除制造步驟并降低總體成本。”
該太陽能電池由高質量的浮區n型c-Si晶片和4nm厚的V2O5層構成。沉積過程在攝氏125度下進行，并將釩前體加熱至攝氏58度。70nm厚的氧化銦錫(ITO)薄膜是使用射頻(RF)磁控管濺射沉積的，這是一種高速真空鍍膜技術，可以沉積多種類型的材料，包括金屬和陶瓷。然后在ITO膜上熱蒸發200nm厚的銀層。
該太陽能電池的功率轉換效率為18.6%，開路電壓為631mV，短路電流為38.36mAcm-2，填充因子為75.8%。科學家們強調說：“太陽能電池在沒有非晶硅鈍化的情況下實現了顯著的性能參數，效率高達約19%。”“電池制造方面的技術改進，例如更好的ITO層電氣質量和/或更厚的銀網格，可以提高電流效率。”
該設備發表在MaterialAdvances上發表的論文《用于晶體硅太陽能電池的釩氧化物薄膜的原子層沉積》中。
